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Im Rahmen des Kompetenzfeldes „Technical Operations Research“ werden in einem interdisziplinären Ansatz mathematische Optimierungsmethoden eingesetzt und weiterentwickelt um die Wasserversorgung von Slums in Megastädten zu planen.

Der Zugang zu sicherem und sauberem Trinkwasser wurde 2010 von der Generalversammlung der Vereinten Nationen als Menschenrecht anerkannt. Dennoch fehlt ca. 900 Mio. Menschen auf der Welt dieser Zugang zu Trinkwasser. Dies betrifft insbesondere Bewohner von informellen Siedlungen, die sich vor allem in großen Städten bilden. Nach Schätzungen der Vereinten Nationen wird sich der Anteil der Weltbevölkerung, der in Städten wohnt, bis zum Jahr 2050 von derzeit 54% auf etwa 66% erhöhen. Der größte Teil dieses Wachstums konzentriert sich dabei auf Städte in Entwicklungsländern in Afrika, Asien und Südamerika, in dem der Anteil an Bewohnern informeller Siedlungen besonders hoch ist. Das enorme Wachstum führt zu einer erheblichen Herausforderung für die Versorgungsinfrastruktur dieser Städte. Vor allem für Städte mit mehr als 10 Mio. Einwohnern, sogenannte Megastädten, in denen eine Größenordnung von 2000 informellen Siedlungen keine Seltenheit ist, ist diese Planung eine sehr komplexe Aufgabe.

An dieser Stelle werden Lösungsvorschläge für die Planung einer nachhaltigen Versorgungsinfrastruktur entwickelt, die auch Dynamiken der Stadtentwicklung und die Eigenschaften der sich ausbildenden urbanen Strukturen berücksichtigen. Die Lösungsvorschläge beruhen auf der Implementierung von mathematischen Optimierungsmodellen (z.B. LP, MIP, MINLP) und der systematischen Auswertung von Optimierungsergebnissen.